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干旱地区也有水用 非洲地下水对气候变化的适应性有多强?

来源:国际环保在线 作者:Mark O.Cuthbert Rich 人气: 发布时间:2019-08-22 17:27:33

近几十年来,在气候变化背景下,人口不断增加、城市管理不善以及不可持续的水资源利用方式,给南亚地区的水资源造成了极大压力。在印度有全世界数量最多的私人抽水泵,这使得南亚地区不仅地表水资源逐渐枯竭,地下水位也跟着下降了。南亚地区各国开始着手应对这场正在蔓延的危机,地下水的作用变得越来越重要。本文主要述说关于非洲国家地下水补给的一些案例,希望对南亚或者全球其他缺水地区的人们带来一些新的启发——国际环保在线编辑部。

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埃塞俄比亚维莱塔的一位妇女从井里取水。Milosk50/Shutterstock.

据估计,非洲的地下水储量是地面湖泊和水库储水量的20倍,这些淡水资源在地下岩石和沉积物当中储存,同时这也是非洲撒哈拉以南地区最重要的饮用水来源。甚至对于许多村落,地下水是唯一的淡水来源。而如今,地下水资源也越来越多地用于城镇地区。

辽宁快3在非洲当地,人们往往通过钻井或者自然喷泉获得地下水源,并且可以在许多地方找到地下水层,水质也比地表水要好。过去在旱季,地下水源的供水量比其他水源更稳定可靠。但近几十年,由于气候变化影响,地表水的供应量正急剧缩减,当地许多国家转而向地下抽取更多的淡水以支持不断增长的作物灌溉和人口需求。目前最大最棘手的问题是,随着气候变化不断加剧,还有多少地下水可以可持续利用?

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在赞比亚,一块用地下水灌溉的玉米地。玉米是非洲撒哈拉以南地区最受欢迎的作物之一,对整个地区的粮食安全至关重要。Richard Taylor,作者提供

虽然地下水的重要性显而易见,但令人更惊讶的是,在非洲撒哈拉以南地区的人们对地下水如何得到补充以及对气候变化的适应性知之甚少。主要原因是,直到现在科学家们还没有关于地下水位记录足够多且长期的数据,不能全面了解气候变化和地下水之间的联系。因此,目前对地下水的区域评估依赖于未经地下水数据检验的计算机模拟技术。

2014年开始,来自非洲和其他地区的科学家收集并分析了非洲撒哈拉以南数十年来的地下水和降雨记录,目的是了解地下水储水量和气候变化、地质结构之间的关系。研究小组发现了来自9个国家的14项长期记录,这些国家的环境包括非常炎热干燥的沙漠气候,以及降雨和植被较多的湿润气候。

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科学家们在坦桑尼亚的一个研讨会上分析地下水位记录。Richard Taylor,作者提供

研究显示,地下水水位是由补给相对平衡决定的,例如地下水流向泉水、溪流、湿地、海洋和降雨之间的平衡。同时,人们为了灌溉或者生活用水,也会减少地下水的储存量。通过分析降雨数据研究小组发现,在非洲气候较湿润的地区,地下水主要由雨水补给,雨水渗透至土壤,进入地下水层,雨水是目前撒哈拉以南地区主要的地下水补给方式。而在干旱的沙漠地区,地下水主要通过时令河或者时令湖局部补给,这些时令河/湖只有在降雨量特别集中的时候才会出现。这一发现非常重要,因为之前大多数研究都忽略了时令河/湖的渗漏作用对地下水的贡献,因此很多人低估了干旱地区地下水的补给量和存储量。

气候变化背景下的一线希望?

辽宁快3这对于我们了解非洲地下水对气候变化的适应性有着深远的影响。研究表明,地下水补给对短时间内的降雨强度非常敏感,而不仅仅受总降雨量的影响,在非洲撒哈拉以南最缺水的地区尤其如此。而这一发现却和计算机模型预测的结果大相径庭,计算机预测在气候变化的大环境下,降雨总量会减少,地下水资源将会变得稀缺。相反,气候变化的确会导致降雨总量减少,但是会增加短时间暴雨的次数,这实际上有助于提高地下水的总蓄水量。

辽宁快3暴雨和洪水大多是由厄尔尼诺和拉尼娜等气候现象造成的,而且可以在提前九个月预测到这些现象。因此,地下水从一部分洪水中获得补给,这些洪水渗透地表后储存到地下,旱季时期可以抽取用于生活和灌溉。

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辽宁快3纳米比亚干旱地区的时令河为当地居民提供了宝贵且至关重要的地下水补给。Heike Wanke,作者提供

辽宁快3在某些地区,地表的地质结构可能无法接受太多的降雨补给。例如岩石的孔隙率低,雨水无法在地表储存,或者地下水位较浅的湿润地区,就会出现这种情况。在这些地区抽取地下水可以创造更多的空间,以便适应更大的季节性补给。

辽宁快3据世界卫生组织统计,2015年撒哈拉以南地区仍有3.19亿人无法获得安全用水,同时这里也是全世界唯一一个人均粮食产量在20世纪下降的地区。随着人口的增长,人们必须要能够在更热更干旱的环境下提取更多的淡水以供饮用和灌溉。

辽宁快3利用地下水进行灌溉可能是一个重要的解决方案。这项研究有助于揭示地下水何时何地能够提供用水,并以可持续的方式灌溉农田。为此,我们还需要不断地展开对地下水的研究,继续监测地下水位,并扩大到世界其他缺水的地方。

辽宁快3(编辑:Nicola)

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